HoogspanningsNet - alles over hoogspanning op het het

Techniek

Hoogspanning en gezondheid?

Antwoord op alle vragen vind je bij het RIVM (NL) of het Departement Leefomgeving (B).

HoogspanningsNet behandelt dit thema met opzet niet zelf. (Waarom niet?)

Geknetter en gebrom?

Geen zorgen, dat is normaal.

110 kV

18 februari 2021 Congestie, de 'vluchtstrook van het hoogspanningsnet', netverzaringen, uitbreidingen en afgezegde sloop. Het zijn goede tijden voor geïnteresseerden in het transportnet. In het noordoosten van het land is de krapte het grootst. Dat vraagt om fikse plannen: Tennet sticht twee nieuwe 380/110 kV-stations, beide ingeknipt in de verbinding Zwolle – Meeden.

De afgelopen jaren hebben we het op deze plek wel vaker gehad over congestie, of over het verschil tussen een fysiek vol net, of een net dat zogeheten N-1 veilig bedreven kan worden. Voor het hoogspanningsnet geldt dat iedere enkelvoudige verstoring normaal gesproken nooit mag leiden tot een zogeheten onderbreking van de leveringszekerheid. In gewone taal: er mag gerust wat stuk gaan (een falend circuit, rail, trafo of schakelaar), maar er is altijd een backup, omweg of genoeg opvangruimte. Een goed streven, zeker omdat ook onderhoud dan redelijk makkelijk kan worden ingeroosterd. Maar het komt met een prijs: in een tweevoudig uitgevoerde verbinding (twee circuits) mag je nooit meer stroom laten lopen dan de topcapaciteit van één circuit. Als beide circuits het gewoon doen, kan je ze dan beiden maar tot maximaal 50% van hun ontwerpcapaciteit belasten. Dat is vanuit redundantie- en storingsoogpunt goed uit te leggen, maar het voelt eh.. tja, zo jammer als alles het wel gewoon doet, er geen onderhoud is en je die dubbele capaciteit voor niets aan de masten hebt bungelen.

Daar moest wat op gevonden worden. En dat kwam er in de vorm van een ontheffing van het N-1 criterium voor productie. Het betekent dat het net tijdelijk tot boven de N-1 veilige grens (de capaciteit van een losse component) benut mag worden op momenten met piekproductie van bijvoorbeeld zon- en windstroom. De producenten kunnen dan alsnog hun product blijven leveren en groene stroom kan maximaal worden benut, maar zodra er toch een probleem ontstaat in het net of zodra onderhoud een limiet opwerpt, is de voorwaarde dat producenten zonder pardon de wacht wordt aangezegd. Daardoor zal er niet alsnog overbelasting ontstaan op een overblijvende component zodat we toch weer in het donker komen te zitten. Het is een lapmiddel om de tijd te overbruggen tussen het nu en de indienstname van een noodzakelijke netverzwaring.

Want eerlijk is eerlijk, ook curtailment voor klanten en het tijdelijk mogen negeren van de N-1 voor producenten is niet ideaal. Het maakt het net gevoeliger voor storingen en het plannen van onderhoud is moeilijker. Op langere termijn, op weg naar een steeds meer all-electric samenleving, is er maar één ding dat structureel helpt en dat is netversterking. Waar 10 kV kraakt in zijn voegen is versterking met 20 kV nodig. En hetzelfde geldt voor plekken waar 110 of 150 kV het moeilijk heeft. Daar is extra koppeling met 220 kV of 380 kV nodig. Dat soort vraagstuken spelen landelijk, maar de koploper in dit probleem is de oostzijde van Drenthe en Groningen. Dat gebied kent 110 kV als transportnetspanning en het is momenteel alleen op de Eemshaven, op Weiwerd en op Meeden verbonden met 220 en 380 kV. De zuidelijke Veenkoloniën, heel Drenthe en een stuk Salland missen koppeling met 380 en zitten als het ware op een uitgebreid, bungelend 110 kV-net dat historisch vrij dun is en inmiddels op zijn tenen loopt. En laat nou juist dit gebied sterk in trek zijn voor grote zonneparken en andere energieprojecten zoals opslag en waterstof. 

Om een toekomstige krapte zoveel mogelijk te voorkomen is Tennet van plan om twee nieuwe 380/110 kV koppelstations in het gebied te stichten. Beiden ingeknipt in de verbinding Zwolle – Meeden, de enige 380 kV die tot in de wijde omtrek voorhanden is. Een en ander werd al geroddeld in het Investeringsplan en ZL-MEE is toch al een verbinding die op deze site schandal.. ehh, bovengemiddeld veel aandacht krijgt, dus eigenlijk is de inhoud van dit hele nieuwsbericht voor ingewijden en pylon geeks al lang geen echt 'nieuws' meer. Maar voor andere geïnteresseerden ligt dat uiteraard anders.

Het eerste station dat zal verschijnen is Ter Apelkanaal, waar door middel van drie koppeltrafo's ongeveer een gigawatt nieuwe koppelcapaciteit ontstaat tussen 110 en 380. Voor dit station is de ontwerpfase momenteel al bezig.

Het andere station loopt er iets op achter en daarvan zijn vandaag de tekentafelplannen wereldkundig gemaakt: het komt te staan aan de Boerdijk, net noordelijk van de A37 bij Veenoord. Daar staat al een 110 kV-station in de buurt, maar er is geen koppeling met de 380. Veenoord Boerdijk krijgt eveneens drie koppeltrafo's. De grote koppelcapaciteit (een poort in en uit het 110 kV-net) is momenteel nog niet mogelijk, want Zwolle – Meeden zit vol met eh.. nouja, check het netschema en begrijp dat men deze verbinding momenteel zelfs niet goed durft te verven. 'Henk, hij doet het, vooral niet aanzitten.' Maar de toekomst van het transport op 380 kV verandert in deze verbinding: vanwege vermindering van kolenstook in de Eemshaven en het gereedkomen van Noordwest-380 tussen de Eemshaven en Vierverlaten ontstaat er lucht op deze verbinding, die mooi van pas kan komen voor zowel productie als vraag.

Tennet heeft inmiddels animatiewebsites online gezet over deze twee stations die beiden tussen 2024 en 2026 moeten worden opgeleverd. De animaties leveren bij pylon geeks meteen een aanval van de hik op ('krijg nou conductor gallop, stuur die Brabantse masten even heel rap terug en fix wat bijpassends bij ZL-MEE, g..bvd') en ook strategisch valt er een en ander op af te dingen (hoezo: aansluiten Zandvliet style en met hangende isolators in de hoekmasten?), maar het grote plaatje is duidelijk. De komende jaren wordt het heet op 110 kV. En hoewel we met de ontheffing op het N-1 criterium voor producenten een poosje tijd kunnen kopen, moet worden voorkomen dat we in 2030 kunnen barbecueën op de distributietrafo's. De tijd van half werk lijkt voorbij, zelfs in een afgelegen boerengebied.

Afbeeldingen: twee schermafdrukken van de animaties van de twee nieuwe stations Ter Apelkanaal en Veenoord Boerdijk (klik voor de animatiesite van Tennet). Hecht overigens niet teveel waarde aan het precieze uiterlijk van de masten of plekken van de aansluitingen. Midden: zonnepanelen bij een hoogspanningsmast op Zwolle Harculo, foto door Michel van Giersbergen.

02 september 2020 Een nieuw trafostation verschijnt elk jaar wel een keer in het hoogspanningsnet van Nederland. Maar een heel nieuw deelnet erbij is toch wat anders. De nieuwste telg van het Nederlandse hoogspanningsnet wordt bedreven op 110 kV en bevindt zich in de Eemshaven.

We gaan terug naar 2010, toen in de Eemshaven een van de meest belachel.. ehh.. meest merkwaardige gevallen van congestiemanagement plaatsvond die we ooit in Nederland zagen. Op het eerste gezicht klinkt congestiemanagement fair: is er te weinig capaciteit, dan geldt dat wie het eerst komt ook het eerste aangesloten wordt. Maar wat doe je als er drie bedrijven aangeven zware kolen- en gascentrales te willen bouwen die gezamenlijk alle capaciteit claimen, zodat een net iets later gekomen aanvraag voor een windpark er niet meer bij kan? Zie hier het probleem van Windpark Westereems. 100 MW windvermogen werd weggedrukt door 4000 MW beraamd fossiel vermogen – moreel zeer schrijnend, maar wet is wet en fair is fair…

Er zat voor Essent niets anders op dan een private grondkabel te leggen tot aan de eerstvolgende plek waar nog wel aansluitruimte was. In dit geval was dat helemaal naar Winsum Ranum, dertig kilometer verderop. Het werd nog zuurder, want uiteindelijk werd een van de drie centrales afgezegd toen het Zwitserse Advanced Power zijn knopen telde en er dus fysiek alsnog aansluitruimte bleef.

Dit debacle verdiende beslist geen schoonheidsprijs. Tennet zag dat ook in en nam het besluit om een deel van de niet gebruikte capaciteit door het wegblijven van de derde centrale zelf in te boeken voor de aansluiting van een nieuw deelnet. De Eemshaven zou daarmee op het netvlak van 110 kV elektrisch ontsloten worden voor nieuwe klanten, opwekkers en nieuwe, grotendeels hernieuwbare energieprojecten. 'Westereems' zou niet opnieuw gebeuren.

Op Robbenplaat zijn twee trafo's van 220/110 kV 200 MVA (uiteindelijk zelfs op te pompen naar 370 MVA) neergezet. Die zijn met twee circuits op 110 kV verbonden met een nieuw te stichten station, Eemshaven Midden te noemen. Op dat station zijn drie 110/20 kV-trafos van elk 80 MVA geplaatst. Op dit moment staan de trafo's nog een beetje te lanterfanten, maar in theorie is er 240 MW capaciteit op 20 kV en/of een paar honderd MW direct op 110 kV gecreëerd. Dat werd vandaag uiteraard trots gemeld door de Berg, maar in de praktijk was afgelopen zaterdag al een bromtoon hoorbaar bij de trafo's, dus dit officiële moment is stiekem vooral iets voor de bühne. 

Als we de commerciële steeklijn van Westereems negeren, dan zien we dat er nog geen 110 kV was in de Eemshaven. Met de aanleg van Eemshaven Midden via de twee trafo's is daarmee een piepklein, maar splinternieuw 110 kV-netje ontstaan. En dat gebeurt niet vaak. Een echt nieuw deelnetje dat alleen via het koppelnet aan de rest van het net hangt (zonder netopeningen of noodkoppelingen), dat is voor zover we kunnen nagaan voor het laatst gebeurd in 2013 (De Lier, herziening netconfiguratie) en daarvoor pas in 1975, met de oplevering van 380/150 kV Crayestein en het fysiek slopen van de 150 kV naar de Biesbosch, waardoor het een 150 kV-eiland werd.

Voorlopig lijkt het erop dat er geen mogelijkheden zijn tot ringvorming of andere uitbreidingen. Eemshaven Midden (zie hier voor filmbeelden van Tennet, samen met wat toelichting door projectmanager Tim Christiaans) is daardoor te vergelijken met de reuzenvariant van een nieuwe stekkerdoos in je kamer. En we weten allemaal hoe dat gaat met stekkerdozen – voor je het weet zitten al die gaten alweer vol en is het wederom kill your darlings. ;-)

Afbeelding: foto's van station Eemshaven Midden, zoals het er afgelopen zaterdag uitzag. Boven van vlakbij het hek en onder vanaf de uitkijktoren bij Restaurant Diekgat, als een stekkerdoos in een verder nog leeg energielandschap. Onder: gedeelte uit het actuele netschema: zeg hallo tegen Nederlands nieuwste 110 kV-deelnet(je).

11 januari 2019 Consternatie in de media over het aansluiten van zonnepanelen op het elektriciteitsnet. Op sommige plekken in het land zou het hoogspanningsnet vol zitten. Voordat je begint te foeteren dat het ook altijd wat is: tel even tot 10 kV en check de feiten. Het gaat slechts om een klein aantal plekken en dan ook nog alleen in een beperkt aantal condities.

Zonnepanelen en een hoogspanningslijn bij Zwolle HarculoEerst een wild verhaal uit de wereld helpen: er is geen zonnestop. Er kunnen door het hele land heen gewoon zonnepanelen worden aangesloten. Alles op een hoofdzekering kleiner dan 80 A mag overal nog worden aangesloten en dat kan ook probleemloos. In de meeste delen van het land geldt dat ook voor zwaardere installaties van >80 A en zelfs voor hele zonneparken. De feitelijke aansluitstop betreft slechts een klein aantal plekken van het land, waarbij ook geldt dat een normaal zonnedak op de schaal van een woonhuis (altijd kleiner dan 80 A) gewoon kan worden aangevraagd en aangelegd, waar je ook woont.

De plekken waar het om gaat zijn een stuk of twintig trafostations in het 110 kV-gebied, allemaal in het oosten van Groningen en de zuidelijke en oostelijke delen van Drenthe. Wie goed heeft opgelet heeft gezien dat de afgelopen periode al eens vaker berichten van Tennet en Enexis voorbij zijn gekomen over dreigend capaciteitstekort in het dunstbevolkte deel van Nederland. Een gebied waar grond goedkoop is, zodat grote zonneparken en zware dakopstellingen op de relatief grote boerenbedrijven erg interessant zijn. Het gebied is altijd al leeg en agrarisch geweest, waardoor het plaatselijke elektriciteitsnet van meet af aan 'dun' is aangelegd. Ooit was dat verstandig: als er geen opwek, zwaar verbruik of enig zicht op een andere toekomst is, dan leg je geen dicht en zwaar net aan. 10 kV en lichte 110 voldeed decennialang toereikend.

De situatie van vandaag de dag met een zeer snelle behoefte aan veel zwaardere transportverbindingen was niet te voorzien en kwam heel snel. Het betekent wel dat er actie moet worden ondernomen. Op een bepaald aantal trafostations moeten Tennet en Enexis de situatie herzien met bijvoorbeeld zwaardere 110/10 kV transformators om de pieken in zonproductie op te kunnen vangen. Maar er zijn ook een stuk of vijf trafostations waar ook de hoogspanningsverbindingen zelf te krap zijn, zodat het vermogen niet voldoende op export kan. Aanleg van nieuwe verbindingen en misschien wel een nieuwe koppeltrafo op bijvoorveeld Hoogeveen zal nodig zijn om op de langere termijn toekomstvast te blijven. Ook Enexis zal op 10 kV-gebied de komende jaren de nodige verzwaringen moeten aanleggen.

Bestaande, lopende aanvragen worden er niet door beïnvloed: de beperking geldt alleen voor nieuwe aanvragen die nu nog niet bestaan. En elders in het land is nog niets aan de hand: daar is (vooralsnog) nog voldoende aansluitruimte. Voor een overzicht van de trafostations die beperkingen hebben, zie deze lijst van Tennet in combinatie met een blik op onze netkaart.

Afbeelding: zonnepanelen vlak naast trafostation Zwolle Harculo. Op de meeste plekken van Nederland is er niets aan de hand, kan alles gewoon worden aangesloten en is er geen beperking. Wil je een areaal zonnepanelen aanleggen kleiner dan 80 A, dan is er zelfs nergens een acuut probleem. Laat je niet gekmaken, zoek gewoon de feiten op en je weet het.

13 november 2018 Enkele dagen geleden heeft de Nederlandse Rijksoverheid bekendgemaakt welke tracédelen van 50-, 110- en 150 kV in aanmerking komen voor Rijkssubsidie bij het oplossen van 'knelpunten'. 556 masten in 81 verbindingen zijn tot Pylona Non Grata verklaard.

Hoogspanning in Apeldoorn, inmiddels verdwenenZelden kreeg een document zo snel een beruchte bijnaam. Staatscourant nummer 59037 van 08 november 2018 raakte onder pylon geeks in no-time bekend als de dodenlijst. Nee, pylon geeks zijn niet haatdragend – de lijst bevat geen personen, maar hoogspanningsmasten. Met uitknikkende knieën en zo wit als een circuitkleur doken we in de lijst om te zien waar er slachtoffers gaan vallen. Dat blijken precies 556 mastposities te zijn, in totaal in 81 verbindingen die door het hele land staan. Zij komen in aanmerking voor Rijkssubsidie om versneld te verdwijnen.

De lijst is de concrete uitwerking van een toezegging van Minister Kamp uit 2013, waarover we destijds al berichtten. Hij stelde € 450 miljoen euro aan budget beschikbaar om versneld 135 km 110- en 150 kV-verbindingen onder de grond te stoppen op plekken waar zogeheten schrijnende situaties of knelpunten zijn. Vanaf 2017 was dit budget toegezegd op voorwaarde dat er geen sprake zou zijn van grote economische tegenspoed bij de overheid. Dat is niet het geval en dus is er werk gemaakt van het in kaart brengen van de knelpunten, waarna ze zijn opgesomd en zijn gepubliceerd in de Staatscourant. Gemeentes kunnen deze tabellen gebruiken om te kijken tot hoe ver (soms letterlijk) ze een bijdrage van het Rijk kunnen aanvragen om knelpunten op te lossen. Dat betekent overigens niet dat het een no-brainer is in de gemeenteraden: nog steeds moeten gemeentes een flink deel meebetalen en gemeentes zijn vrij om te kiezen om dat liever vooralsnog voor andere doelen in te zetten.

Sloop van een oude vakwerkmast in DrentheEen troost voor pylon geeks is dat het totale verlies aan eh.. biodiversiteit in het net relatief beperkt blijft. Verder is het Rijk terughoudend: er wordt geen mastpositie teveel gesubsidieerd verwijderd. Meestal houdt het in aanmerking geraakte tracédeel direct op zodra de woonwijk dat ook doet. Er wordt geen rekening gehouden met stadsuitbreidingsplannen die de gemeentes erop nahouden. Dat is logisch, want het Rijk subsidieert alleen aanpak van bestaande situaties die de gemeentes slechts half-half aangerekend kunnen worden. (Ook de gemeentes wisten tientallen jaren niet dat de aversie tegen bovengrondse hoogspanning zo sterk zou toenemen dat actief onder de grond brengen alsnog zou gaan gebeuren. Maar bij huidige nieuwbouw weten zij dat wel van tevoren.)

Download zelf de dod.. eh, Staatscourant 59037 hier. Voor beginnende pylon geeks en voor wie weinig kan met al die afkortingen: je zit hier op HoogspanningsNet en wij gaan tot het draadje, dus download hier een KML-bestand waarin we grafisch alle 81 tracédelen hebben gemarkeerd voor in Google Earth, eventueel te projecteren bovenop onze netkaart.

Afbeelding: hoogspanningslijnen boven en pal naast woningen zijn tegenwoordig niet zo populair meer. De Rijksoverheid wil helpen bij het verkabelen van dit soort lijndelen. De lijn op de foto (gemaakt door Tom Börger in Apeldoorn) is inmiddels reeds verdwenen. Rechts: sloop van zo'n mast gaat met hydraulische scharen (foto door Hans Nienhuis, overigens hier ver van een woonwijk). 

23 mei 2018 Een week of twee terug werd bekend dat de proef met een supergeleidende grondkabel in Twente niet doorgaat. In een ietwat sneu gestemd bericht op de website van Tennet is te lezen dat er nu alsnog een gangbare XLPE de grond in gaat omdat de supergeleidende kabel te duur is bevonden. Zagen ze dat niet aankomen op de berg? Jawel, maar het antwoord is iets complexer dan dat.

Locatie superkabelHet had zelfs voor pylon geeks (met doorgaans een broertje dood aan grondkabels) ergens een soort X-factor: een supergeleidende 110 kV-hoogspanningskabel in Nederlandse bodem. Een uniek experiment, nooit eerder op de wereld in een publiek net vertoond op dit spanningsniveau. Er zijn namelijk slechts een paar supergeleidende kabels in dienst in een openbaar net (zoals in Essen sinds 2014), maar nergens wordt ook maar in de buurt gekomen van vermogens boven 100 MVA bedreven op 110 kV. En voorlopig blijft dat dus ook zo, in elk geval in Nederland. Want de 'superkabel' komt er voorlopig niet, en zeker niet op de beraamde plek. Hij is ongeveer vier keer zo duur als een gangbare, niet supergeleidende kabel en dat blijkt teveel te zijn om uit te kunnen leggen.

Uitleggen aan wie? Aan ons allemaal, aldus de ACM. Want de Autoriteit Consument en Markt houdt in de gaten of investeringen die van publiek geld (belastingsopbrengsten) worden gedaan wel doelmatig zijn. En aangezien Tennet als staatsbedrijf zijn financiën van het ministerie krijgt, valt de netbeheerder onder de instanties die rekenschap moeten afleggen over hoe zij hun beschikbare middelen zo doelmatig mogelijk inzetten. Op zich een goed streven en het is goed dat de ACM dit soort dingen in de gaten houdt. Alleen soms kan dat onbedoeld tegen je werken. Juist omdat de gangbare techniek met een XLPE-kabel goedkoop, robuust en bekend is, kan je er onmogelijk tegen concurreren met een nieuwe, momenteel nog veel duurdere en minder betrouwbare techniek. Ook al heeft het veel potentie, je verslaat in deze fase simpelweg een XLPE niet. De ACM ziet dit ook wel in, maar heeft helaas geoordeeld dat een prijsverschil van 400% desondanks teveel is om de meerwaarde aan nieuwe kennis te rechtvaardigen, ondanks dat alle randvoorwaarden zoals de locatie onmogelijk nog gunstiger konden zijn.

Tussen de trafostations Enschede Heekstraat en Vechtstraat ligt een oude 110 kV grondkabel uit 1964 die aan vervanging toe is, zodat er toch al gegraven moest worden. Mensen uit het 110 kV-gebied kunnen het slecht verdragen, maar het scheelt toch met 150 kV zodat het iets makkelijker is om nieuwe techniek toe te passen. Het 110 kV-deelnet eromheen vormt een ring, zodat er bij eventuele problemen geen trafostation zonder stroom komt te zitten. Er is op die plekweinig problematiek met doortransport of onstabiel netgedrag te verwachten. En ook de transportbehoefte in het gebied is niet bijzonder groot, zodat er niet meteen een torenhoge capaciteit de grond in hoeft. Kortom, eigenlijk kan je geen betere plek bedenken voor een baanbrekend experiment dan deze plek. Een plek waar nu alsnog met enige haast een gangbare XLPE-kabel de grond in zal gaan.

Einde oefening? Niet helemaal. De prijs van supergeleidende technieken wordt geacht te gaan zakken en mogelijk komt over enige jaren alsnog een soortgelijke proef binnen bereik van wat de ACM nog redelijk acht. Het is alleen de vraag of Nederland en Tennet tegen die tijd nog steeds de eerste zijn die een dergelijk project uitvoeren. Want laten we wel wezen, ook de marktwaarde van het blikvangen met een nieuw speeltje moet niet worden onderschat.

Afbeelding: de beoogde locatie van de 'superkabel' tussen de Heekstraat en de Vechtstraat. De oude kabel zou worden vervangen door een supergeleider, maar in de praktijk gaat er alsnog een gewone XLPE de grond in.